Directiva con Carácter Vinculante01-2307/05/2024· Secretaría de Autoridad Aeronáutica
100-Criterios de Aceptación del Enlace C2 para explotadores UAS
DIRECTIVA
01 -23 - CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL ENLACE C2
PARA EXPLOTADORES UAS
Clave:
MAUT-5.0-22-016
Versión:
01
Fecha de aprobación:
06-12-2023
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1 PROPÓSITO:
El propósito de esta directiva vinculante es servir como un método mandatorio para dar cumplimiento de
los requerimientos técnicos y operacionales del enlace C2 en una operación de aviación no tripulada con
el objetivo de garantizar una comunicación segura y fluida entre la estación de control en tierra y la
aeronave no tripulada UA.
2 APLICABILIDAD:
Este documento es aplicable a toda persona natural o jurídica, pública o privada, nacional o extranjera
que planee efectuar operaciones con UAS en el territorio colombiano garantizando operaciones seguras
y estables de un enlace C2, según los requisitos de los Reglamentos Aeronáuticos de Colombia RAC 100
para sistemas de aeronaves no tripuladas.
3 DEFINICIONES Y ABREVIATURAS:
A menos que se defina de otra manera en esta directiva vinculante, todas las palabras, frases,
definiciones y abreviaturas tendrán el mismo significado que aquellos utilizados en los Reglamentos
Aeronáuticos de Colombia (RAC) vigentes.
Los siguientes conceptos son necesarios para definir un enlace C2 confiable y seguro. Es importante
considerar las regulaciones, estándares y la ciberseguridad al diseñar e implementar el sistema de enlace
C2.
Alcance. - Es la distancia máxima en la que se puede comunicar y controlar la UA de manera inalámbrica
con la estación de control en tierra.
Ancho de banda. - Cantidad de datos que se pueden transmitir en un periodo de tiempo. Si el ancho de
banda es más grande este permitirá una mejor calidad de transmisión de datos, como videos de alta
resolución y de gran tamaño.
Autenticación. - Procedimiento utilizado para garantizar que un control remoto o estación de control en
tierra identifique de manera digital una o varios UAS, para establecer una comunicación segura sin
permitir el acceso a UAS no identificados, así como que una UA identifique uno o varios controles.
Capacidad de ocultamiento. - Capacidad de una UA para evitar ser detectado o identificado por
sistemas de detección, ya sean radares, sensores infrarrojos, sistemas de vigilancia visual o cualquier
otro medio de detección.
Comunicación bidireccional. - Capacidad de un sistema de comunicación para intercambiar
información en ambas direcciones, es decir, donde cada punto del enlace se vuelve transmisor y receptor
conocido como full dúplex.
Control. – Es la capacidad que se tiene sobre un sistema para identificar su estado o actitud y ejercer
acciones para intervenir dicho estado o actitud.
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Control de carga útil. - Acción determinada en comandos específicos para la manipulación de la carga
útil de la UA.
Control de vuelo. - Capacidad que se tiene de maniobrar una aeronave, y sus respectivas actitudes
durante el vuelo, tales como: altitud, velocidad, dirección, rumbo, etc. según aplique.
Encriptación. - Protocolo para proteger la confidencialidad de los datos transmitidos en un enlace digital.
Esto asegura que la información no pueda ser descifrada o leída por terceros que no tengan el protocolo
de cifrado.
Enlace de mando y control (C2). - Enlace de datos entre la aeronave no tripulada o pilotada a distancia
y la estación de pilotaje a distancia para fines de dirigir el vuelo. (tomado de RAC 100).
Estación de control en tierra. – Lugar desde donde el piloto UAS y/o operador UAS ejerce comando y
control de una aeronave no tripulada, incluyendo el control remoto, pantalla, antenas y todos los
elementos que hagan parte de las herramientas de comando y control.
Latencia. - Es el retraso de tiempo de respuesta de un comando especifico, medido desde la emisión en
la estación de control en tierra y la acción de respuesta de la UA, en un enlace C2 establecido.
Mando. - Es una orden que se emite desde el transmisor para que el receptor realice una acción
determinada, también entendido de manera digital como comando.
Monitoreo y detección de intrusiones. - Sistema que garantiza la seguridad y la integridad de los datos
transmitidos en un enlace C2 como protección ante posibles amenazas cibernéticas y/o actividades
maliciosas.
Operador UA. - Persona que manipula los mandos de control de una UA en categoría abierta durante el
tiempo de vuelo de la misma, quien no cuenta con certificado de idoneidad como piloto UAS. (tomada de
RAC 100).
Perdida del enlace C2. - Es el estado que ocurre cuando el enlace C2 no está disponible o se ha perdido
el control por parte del piloto UAS sobre la aeronave no tripulada.
Piloto UAS. - Persona responsable de realizar tareas esenciales en la operación de una aeronave no
tripulada UA en categoría específica, quien manipula los controles de vuelo durante toda la operación
aérea. (tomada de RAC 100).
Protección de los datos. - Procedimiento para evitar cualquier alteración o perdida de los datos durante
la transmisión.
Protocolo de comunicación. - Conjunto de estándares que permite la transferencia de datos entre la
estación de control en tierra y la UA.
Redundancia del enlace. - Sistema alterno que asegura la continuidad de la comunicación en caso de
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fallas o pérdida de conexión en el enlace principal. Esto puede incluir la configuración de enlaces
secundarios o la capacidad de cambiar automáticamente a frecuencias o canales alternativos.
Resiliencia del enlace. - Capacidad que tiene un enlace C2 para mantenerse y recuperarse de
situaciones adversas o interrupciones en la comunicación con la UA.
Sistema tecnológico de gestión de vuelo UAS. - Sistema que integra un enlace C2, por medio del cual
se gestiona en tiempo real sobre un sistema de información geográfica (GIS, por sus siglas en inglés) la
operación aérea de una(s) aeronave(s) no tripulada(s), garantizando el control operacional del vuelo,
precisión de posicionamiento, separación, ubicación, seguimiento y respuesta con base en
procedimientos preestablecidos a potenciales eventos de mal funcionamiento del enlace C2 y/o eventos
de falla de la(s) UA. (tomada de RAC 100).
Transmisión de datos en enlace C2. - Proceso en el que se intercambian comandos e información entre
la estación de control en tierra y la UA por medio del enlace C2.
3.1.
ABREVIATURAS
AGL
Altura sobre el nivel del terreno (Above Ground Level).
BER
Tasa de error binario (Bit Error Rate).
BVLOS Visibilidad más allá de la línea de vista (Beyond Visual Line of Sight).
C2
Mando y Control (Command and Control).
FPV
Vista en Primera Persona (First Person View).
GCS
Estación de control en tierra (Ground Control Station).
RF
Radiofrecuencia
UA
Aeronave no tripulada (Unmanned aircraft).
UAS |
Sistema de aeronave no tripulada (Unmanned aircraft System).
VMC
Condiciones meteorológicas visuales (Visual meteorological Conditions).
ZNVD
Zona de no vuelo dron.
4 ANTECEDENTES:
De conformidad con el Numeral 19 del Artículo 19 del Decreto 1294 de 2021, es función de la Secretaría
de Autoridad Aeronáutica: “Expedir directivas con carácter vinculante en respaldo de las actividades de
supervisión de la seguridad operacional y seguridad de la aviación civil, en concordancia con los
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Reglamentos Aeronáuticos”.
La aviación civil en Colombia y en el mundo tradicionalmente ha dependido de un piloto que comande la
aeronave desde su interior. Sin embargo, al retirar al piloto de la aeronave es esencial analizar este nuevo
escenario aeronáutico para dar respuesta a los retos técnicos y operativos que se derivan de este tipo de
operación. Todos estos factores son normatizados en el RAC 100 y sus documentos complementarios,
para guiar la forma en que se administra el acceso de la aviación no tripulada al espacio aéreo nacional.
El enlace C2, que se establece entre el piloto remoto en una estación de control en tierra (GCS) y la
aeronave no tripulada (UA), es de vital importancia en la operación de sistemas de aeronaves no
tripuladas (UAS) y es necesario asegurar su conectividad de manera obligatoria. Esto garantizará un
rendimiento adecuado a la seguridad operacional en todas las fases del vuelo.
5. REGULACIONES RELACIONADAS:
•
OACI. (2021). Actualizaciones de la OACI Anexo 8, Enlace C2 y DAA.
Obtenido
de
www.icao.int:
https://www.icao.int/NACC/Documents/Meetings/2021/UASRPAS/P02-
UASRPASW2-Development-Annex%208-Javed-SPA.pdf
•
OACI. (2021). CONOPS PARA AERONAVES NO TRIPULADAS (UA).En O. O. Sudamericana, RVPF-UAS-
RPAS/2-NE/02 Rev.
•
LAR, R. A. (Junio 2023). Sistema Regional de Cooperación para la Vigilancia LAR UAS 102. Capítulo E - Equipos
de comunicación, navegación, vigilancia y enlace C2.
•
FAA. (2011). Unmanned Aircraft Systems Aviation Rulemaking Committee. En F. U. ADMlNISTRATION,
Unmanned Aircraft Systems Aviation Rulemaking Committee.
•
ANAC. (2017). INSTRUCCIÓN SUPLEMENTARIA - IS Nº E94-002. En A. A. aviación, INSTRUCCIÓN
SUPLEMENTARIA - IS Nº E94-002. Brasil.
•
AAAES, F. (2022). SISTEMAS AÉREOS NO TRIPULADOS (UAS) Y SISTEMAS CONTRA
UAS (C-UAS). En A. A. ESTADO.
•
ITU, U. I. (2023). Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR-23).
ITUPublicaciones.
•
UAEAC. (27 de Septiembre de 2023). RAC 100 Operación de Sistemas de Aeronaves No Tripuladas UAS.
Obtenido de Aerocivil: https://www.aerocivil.gov.co/normatividad/RAC/RAC-100%20UAS.pdf
•
TC. (2021). Advisory Circular (CA) No. 922-001. En T. Canada.
•
Circular 328 AN/190 Sistemas de aeronaves no tripuladas (UAS).
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6. MATERIA:
De conformidad con el Numeral 19 del Artículo 19 del Decreto 1294 de 2021 citado anteriormente, esta
Directiva tiene carácter vinculante y como tal es de obligatorio cumplimiento para los sujetos y/o
actividades descritas en el Numeral 2 precedente, en relación con:
Los criterios para la validación y aceptación del enlace C2 para explotadores UAS.
El interesado o solicitante debe cumplir con los requisitos y condiciones específicas en el enlace C2 para
ser validado y aceptado por la Aerocivil. Además, debe indicar las frecuencias y bandas utilizadas,
demostrar que el enlace tiene características que garantizan la estabilidad y minimizan la vulnerabilidad
del sistema ante interferencias de cualquier índole. Asimismo, se requiere que entregue información
detallada sobre la configuración del enlace C2 y los procedimientos en caso de pérdida o deterioro de la
comunicación.
El enlace C2 es el medio para controlar el vuelo de la UA y es un factor limitante crítico en su
funcionamiento. Por esta razón, el interesado o solicitante debe demostrar la capacidad del enlace y de
todos sus componentes, asegurando una estabilidad óptima acorde con la operación prevista y con los
protocolos de seguridad operacional.
7. REQUISITOS:
7.1
Toda persona que opere UAS debe considerar las siguientes condiciones para evitar afectaciones
en el enlace C2 en cualquier fase del vuelo:
a) Degradación de enlace C2 por cambios en la atmósfera y/o condiciones meteorológicas.
b) Degradación, retardos y/o desvanecimiento del enlace C2 por reflexión de las señales debido
a la superficie, edificios y la estructura de la aeronave, lo que provocará variaciones en el nivel
de la señal de RF recibida a lo largo del tiempo.
c) Perdida del enlace C2 debido a fallas del equipo, errores humanos o interferencias
electromagnéticas.
d) Describir la estrategia, acciones y procedimientos del personal en caso de pérdida del enlace
C2 previamente en el MO, cumpliendo con lo siguiente:
✓ El operador UAS deberá recibir alerta auditiva y/o visual por perdida del enlace C2.
✓ Indicar al equipo operador el momento en que se establezca la pérdida del enlace C2 o
a quienes participen en una acción de mitigación para su correspondiente reacción.
✓ Las posibles acciones para la recuperación del enlace C2 o de mitigación de efectos tras
la pérdida de este.
✓ Los procedimientos tras la recuperación del enlace C2.
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✓ Los procedimientos tras la pérdida definitiva del enlace C2.
e)
Describir las acciones, programaciones configuradas y respuesta de la UA en caso de
pérdida del enlace C2 previamente en el MO, cumpliendo con lo siguiente:
✓ Cuando se establece la perdida del enlace C2 en los UAS utilizados en las operaciones,
esto puede ocurrir debido a condiciones de degradación del enlace, tiempo sin respuesta
o de retardo de transmisión, desviaciones en los datos, falta de reacción al control o
cantidad de datos recibidos, entre otros.
✓ La configuración de acciones de respuesta frente a una perdida del enlace C2, por
ejemplo: para continuar la misión, para retornar a casa, para vuelos estacionarios, para
aterrizaje de emergencia, entre otros.
Figura esquema enlace C2 – fuente propia
7.2
Toda operación UAS en categoría abierta y especifica debe cumplir como mínimo con los
siguientes requisitos del enlace C2:
a) Las aeronaves deben enviar datos en tiempo real por medio del enlace C2 a la estación de
control en tierra, permitiendo la recepción de información sobre el estado, posición, ubicación,
altura, nivel de batería y otros detalles de la UA, incluyendo la posibilidad de transmitir video.
b) Llevar a cabo su operación en las bandas de frecuencia de HF, VHF, UHF, de uso libre o
demostrar que cuenta con los permisos de uso de la banda en la cual está enlazándose y
clasificarlas indicando cuales está usando para la transmisión de datos, telemetría,
comunicación digital y comandos de control.
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Nota. - Si se utiliza una banda sin licencia, la operación debe realizarse en conformidad con la
normativa aplicable; si se utiliza una banda con licencia debe tener la aprobación de la agencia
de gobierno correspondiente (Agencia Nacional del Espectro ANE). El operador debe verificar
que está usando las bandas apropiadas en el lugar de operación.
c) Todos los equipos (radios, antenas, cables y conectores) utilizados en la UA y en la estación
de control en tierra deben estar en buen estado físico y funcional.
d) Identificar las limitaciones del enlace C2, en términos de frecuencia, alcance, posibles
bloqueos de la señal por obstáculos o infraestructura, patrón de radiación de la antena, entre
otros.
e) El enlace debe asegurar que el piloto UAS u operador UAS pueda efectuar el vuelo de manera
estable y con maniobrabilidad en todo momento.
f) Describir las fuentes de energía y características con las que cuenta en la estación de control
en tierra, garantizar que el suministro de energía es eficiente y optimo para las operaciones a
realizar.
7.3
Toda operación UAS en categoría especifica debe demostrar, además de cumplir los
requerimientos anteriores expuestos en el numeral 7.2, para la aceptación del enlace C2 dentro
del proceso de certificación como explotador UAS, su capacidad y estabilidad en operación y
dicha información debe estar contenida en el manual de operaciones, con los siguientes
requisitos:
a) Los datos que la UA envía en tiempo real al piloto UAS, como mínimo deben ser: posición
respecto a la estación de control en tierra, ubicación geográfica, altura y/o altitud, nivel de batería
y/o de combustible, actitud o inclinaciones respecto a ejes principales, velocidades referentes a
la aeronave y los demás datos que se transmitan incluyendo video en vivo si cuenta con esta
característica.
b) Si se utiliza un proveedor de servicios de telecomunicaciones, se debe disponer de un mapa
que muestre la cobertura del servicio de enlace en el área donde se planea realizar la operación
y durante el tiempo que esta se llevará a cabo.
c) Contar con un documento con el orden de la secuencia de transmisión y recepción de datos,
elementos del sistema para emitir datos, su paso por antenas repetidoras y recepción, transmisión
y almacenamiento de datos a manera descriptiva o en diagrama con los rangos normales y límites
de los equipos principales.
d) Identificar las limitaciones del enlace C2, de acuerdo con el tipo de operación a realizar (por
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ejemplo: bloqueo de la antena, límite de alcance, potencia y patrón de radiación de la antena,
infraestructura que bloquee la señal, entre otros).
e) Los sistemas del enlace C2 debe contar con herramientas que minimicen los riesgos de
interferencia o pérdida del enlace como cifrado de datos, salto de frecuencia, cambio entre
operadores de servicios de datos e internet, etc.
f) En el caso en que el UAS permita el cambio entre estaciones de comando y control durante
la operación de la UA, este se debe realizar sin oscilaciones o perturbaciones que afecten el vuelo
seguro de la UA.
7.4
Los explotadores UAS que van a operar en vuelos BVLOS deben demostrar y cumplir los
requerimientos anteriores expuestos en los numerales 7.2 y 7.3, para la aceptación del enlace
C2 dentro del proceso de certificación como explotador UAS, su capacidad y estabilidad en
operación y dicha información debe estar contenida en el manual de operaciones, con los
siguientes requisitos:
a) Describir las condiciones meteorológicas en las cuales el sistema de comunicación utilizado
por el enlace C2 es capaz de operar satisfactoriamente, frente a obstáculos naturales o
artificiales, efectos de la curvatura de la tierra, entre otros factores presentes en vuelos BVLOS
para los cuales el UAS esté diseñado.
b) Describir las condiciones de mantenimiento con las cuales deben contar los sistemas,
elementos y equipos usados para asegurar el enlace C2, ya sean parte del equipo integrado del
UAS o equipos tecnológicos complementarios, en especial aquellos utilizados para ampliar el
alcance en vuelos BVLOS.
c) Descripción de las medidas de protección del enlace C2 contra el acceso no autorizado o
posibles ataques cibernéticos tanto a sus funcionalidades, como de la información transmitida.
d) Registro del retardo y tiempo de respuesta del enlace C2 en el cual se demuestre que no
constituye un riesgo a la operación. Dichos tiempos deben ser menores a la velocidad de crucero
de la UA, esto garantiza que el operador pueda recibir alertas de obstáculos y reaccionar de
manera segura para evitarlos.
e) Describir el sistema de detección y evasión de obstáculos que alerte a la estación en control
en tierra cualquier maniobra de emergencia que se pudiera requerir, indicando los datos
transmitidos y las acciones automáticas relacionadas.
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Nota. - De no contar con un sistema de detección y evasión de obstáculos que garantice las
condiciones seguras durante el vuelo este puede ser sustituido o complementado por la
transmisión de video en tiempo real y la facultad del piloto UAS de intervenir el vuelo para
evitar el obstáculo de manera segura sin que el enlace se pierda.
f) Contar con los correspondientes datasheet de los equipos utilizados para establecer el enlace
C2.
g) Contar con un sistema de almacenamiento de datos con información de reserva “backup” de
todos los datos transmitidos por el enlace C2.
h) Procedimientos para recuperar el enlace en caso de pérdida o emergencia.
i) Debe tener documentado el espectro en el que trabaja la antena, lóbulos de cobertura y tipos
de antenas utilizadas, identificando los enlaces omnidireccionales y enlaces unidireccionales,
teniendo redundancias de transmisión, indicando:
✓ Ganancia de cada antena
✓ Interferencia aceptada
✓ Interferencia perjudicial
✓ Temperatura de ruido equivalente de un enlace por satélite, si aplica.
7.5
Requisitos de telemetría para vuelos BVLOS de los UAS. La siguiente información debe
presentarse en la estación de control en tierra y estar disponible para el piloto UAS durante todo
el vuelo:
a) Altitud de la UA (indicando el tipo de medición).
b) Altura geométrica de la UA.
c) Ángulos de cabeceo, inclinación y rumbo de la UA.
d) Dirección y velocidad de vuelo de la UA.
e) Parámetros del motor UA (opcional).
f) Indicación y alertas de autonomía de la UA:
✓ Nivel de combustible.
✓ Carga de la batería.
g) Indicación de la calidad del enlace de mando y control las cuales pueden estar basadas en:
✓ Intensidad de la señal.
✓ Tasa de errores de bits – BER.
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✓ Degradación del enlace.
✓ Tiempo de retardo y respuesta del enlace.
h) Posición actual geográfica de la UA superpuesta en un GIS que también muestre la zona
donde se autorizó el vuelo.
7.6
El piloto UAS debe tener la capacidad de visualizar las siguientes advertencias que puedan
afectar la operación de la UA. Además, estas advertencias deben ser registradas en un log de
eventos con respaldo para su uso en vuelos futuros:
a) Degradación de la información de posición de la UA.
b) Degradación del enlace de mando y control.
c) Cantidad de combustible de la UA o carga de baterías.
d) Alertas que muestren el riesgo de sobrepasar geocercas incluidas las restricciones para el
vuelo de aeronave no tripulada.
e) Alertas que muestren el riesgo de sobrepasar los límites de altura o altitud autorizadas para
el vuelo.
Nota. - Las advertencias registradas en el log de eventos son indispensables y deben ser
incluidas y analizadas en la colección de datos de seguridad operacional (SDCPS) y para ser
monitoreados a través de los indicadores de rendimiento de la seguridad operacional (SPI) en el
SMS del explotador UAS.
8. DEMOSTRACIONES POR PARTE DEL SOLICITANTE:
FASE 3 DE LA GUIA PARA OBTENER EL CERTIFICADO DE EXPLOTADOR UAS DONDE SE
ESTABLECE EL CUMPLIMIENTO DE LA NORMA RAC 100.42 QUE ADEMAS DEBERA INCLUIR
TODA LA INFORMACION EN EL MO.
Durante el proceso de inspección de las operaciones a certificar a un explotador UAS, el solicitante debe
cumplir con lo siguiente en cuanto al enlace C2:
a) Demostrar un mínimo de vuelos (3 vuelos), en los que se muestra la correcta operación,
desempeño y características del enlace C2 a su alcance máximo.
b) En los casos en los que se hayan presentado fallas alguno de los vuelos de prueba debe
volver a realizar las 3 repeticiones una vez corregidas las fallas.
c) El sistema y sus componentes (antenas, moduladores, cables, conectores, pantallas e
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interfaces digitales) deben ser compatibles y cumplir con las especificaciones descritas en el
manual de operaciones.
d) Identificar de manera directa o indirecta las frecuencias destinadas para la transmisión y
recepción del enlace C2.
e) Demostrar que la prueba de distancia no supera 400 pies AGL durante todas las fases de
vuelo.
f) En caso de utilizar cámara, usar la transmisión de imagen de vídeo (FPV) o de cualquier
cámara de la UA, como una de las fuentes primarias de validación de la estabilidad de la
transmisión y del enlace C2.
g) Validar que los datos de telemetría de la UA se transmiten permanentemente.
h) La transmisión y recepción de datos debe ser estable a la distancia en la cual se acepta el
alcance del enlace C2. A esta distancia se deben realizar giros de 360° a derecha e izquierda y
ángulos de alabeo iguales o superiores a 10° o traslaciones laterales uniformes. (los vuelos
BVLOS deben realizarse a distancias igual o menor del alcance aceptado).
i) Para determinar la distancia aceptada de alcance de un enlace C2 la transmisión y recepción
de datos debe mantenerse a la distancia definida más 20% de la misma, medido entre el GCS y
la UA.
j) El enlace C2 debe permitir que software, aplicaciones (apps) o similares utilizados para el
mando y control, programación del enlace y seguimiento de la misión, transmitan los datos
telemétricos y los utilizados en las diferentes pantallas, registradores y demás dispositivos de
información en la estación de control en tierra.
k) El enlace C2 debe tener la cobertura e infraestructura necesaria para garantizar el enlace en
la zona de operación UAS, incluyendo si realiza el enlace con apoyo de operadores de red. Los
cuales deben estar dentro de los limites identificados.
l) El enlace C2 debe contar con al menos un sistema de redundancia del enlace en frecuencia,